Dans les applications industrielles telles que la fabrication de batteries secondaires, le contrôle de l'humidité est essentiel pour garantir la qualité du produit et prévenir les défauts. Le processus de fabrication utilise des unités de déshumidification (DHU) pour garantir que l'air circulant dans le processus répond à des spécifications strictes. 

Dans la production de batteries, le maintien de niveaux d'humidité extrêmement bas est essentiel, ce qui nécessite l'utilisation de grands volumes d'air sec. Pour y parvenir, chauffer et sécher efficacement l'air nécessite une énergie importante. La seule façon d'optimiser la consommation d'énergie est de mesurer le point de rosée et la température et d'utiliser ces paramètres pour contrôler la DHU.

La quantité de chauffage requise change en fonction des variations d'humidité extérieure. Les jours humides, un chauffage accru est nécessaire, tandis que les jours plus secs, il faut moins de chaleur. Cependant, l'air fourni aux zones de fabrication doit maintenir constamment de faibles niveaux d'humidité, quelles que soient les conditions extérieures. Comment alors maintenir la sécheresse de l'air soufflé par les DHU exactement au bon niveau ?

L'exactitude et la rapidité sont essentielles

Dans la fabrication des batteries, les capteurs utilisés pour mesurer l'humidité doivent être extrêmement précis : à un point de rosée d'environ -70 °C, il n'y aura que 2,6 molécules d'eau dans un million de particules d'air.

Les tambours rotatifs à l'intérieur des DHU se composent de deux parties principales : 

• la section de séchage constituée d'un matériau dessiccatif qui extrait l'humidité de l'air 
• la section de régénération qui entraîne l'air chauffé dans la direction opposée pour éliminer l'humidité du matériau dessiccatif

Les segments tournent généralement une fois toutes les dix minutes ou plus. Si le niveau d'humidité de l'air entrant est supérieur à la limite définie, davantage de chaleur est nécessaire pour éliminer les molécules d'eau ; si le niveau d'humidité est inférieur à la limite définie, moins de chaleur est nécessaire. 

La technologie de capteur utilisée doit être capable de mesurer les changements d'humidité dans l'intervalle de dix minutes, sinon l'opportunité d'ajuster le chauffage pour cette rotation aura été manquée. 

Pour relever ce défi, les capteurs trop lents pour détecter les changements rapides font généralement la moyenne des résultats de plusieurs lectures pour fournir une mesure plus précise.   Le problème avec cette approche est que le séchage ne peut pas être contrôlé en temps réel. Le manque de contrôle sur le séchage entraîne des conditions d'humidité instables, des risques de sécurité accrus et des impacts négatifs potentiels sur la qualité du produit.

Le temps de réponse rapide permet un contrôle en temps réel

La technologie de Vaisala est unique car elle mesure les variations d'humidité au sein d'une seule rotation du tambour, et pas seulement entre les rotations. Cela signifie que vous pouvez contrôler le processus en temps réel pour maintenir des niveaux de sécheresse optimaux à chaque étape de la production et éviter les défauts du produit.

Les temps de réponse des capteurs sont plus lents lorsque l'air est plus sec et plus rapides lorsque les niveaux d'humidité sont plus élevés. La sécheresse extrême requise dans les DHU des usines de batteries complique une mesure suffisamment rapide, ce qui signifie que vous risquez de vous fier à des relevés d'humidité faussement élevés. 
Cela pourrait à son tour entraîner un séchage excessif de l'air et un gaspillage d'une quantité importante d'énergie. 

En surveillant avec précision le point de rosée avec une vitesse de réponse pouvant être jusqu'à 20 fois plus rapide que certains produits concurrents, les capteurs de Vaisala contribuent à optimiser l'efficacité des DHU afin qu'ils ne sèchent l'air que dans la mesure nécessaire. Cela réduit à la fois la consommation d'énergie et les coûts d'exploitation.

Au-delà d'un meilleur contrôle de l'humidité et des coûts, pouvoir voir l'intégralité du signal à partir d'une seule rotation présente un autre avantage. En comparant les données précises de chaque cycle, vous pouvez repérer les petites anomalies avant qu'elles ne se transforment en problèmes plus importants. Cela permet la maintenance prédictive et la maintenance conditionnelle, qui réduisent encore davantage les coûts d'exploitation, ainsi que les maux de tête causés par d'éventuels problèmes de qualité des produits.

Les capteurs de point de rosée Vaisala sont idéaux pour les unités de déshumidification 

Les capteurs Vaisala sont particulièrement bien adaptés à la mesure de l'humidité dans les DHU en raison de leur exactitude, de leur fiabilité et de leur temps de réponse rapide. 

Le transmetteur de point de rosée miniature Vaisala DMT143 peut mesurer le point de rosée jusqu'à -70 °C, soit 2,6 molécules d'eau par million de particules d'air*. Le capteur renvoie les résultats rapidement afin que vous puissiez ajuster le séchage en temps réel dans la DHU. 

Si vous avez besoin d'une sensibilité encore plus grande, le transmetteur de point de rosée Vaisala DMT152 peut mesurer le point de rosée jusqu'à -80 °C, soit 0,5 partie par million d'eau par million de particules d'air. 

Les deux capteurs sont compacts et adaptés à l'intégration dans les systèmes DHU. Une installation facile minimise les perturbations et facilite les mises à niveau. Ces capteurs durables sont conçus pour les applications industrielles exigeantes et nécessitent une maintenance minimale. Ce niveau de fiabilité est essentiel dans des environnements tels que la fabrication de batteries où une défaillance du capteur pourrait compromettre la qualité et la sécurité de la production.

D'autres produits adaptés aux processus de fabrication de batteries secondaires sont les sondes de point de rosée et de température Vaisala DRYCAP® DMP7, conçues pour les espaces restreints et les applications à faible humidité, et DMP8, pour les applications industrielles à faible humidité.

La sonde de point de rosée et de température DMP7 et la sonde de point de rosée et de température DMP8 sont faciles à installer dans des conduits de différentes tailles, sont disponibles avec différentes longueurs de buses de sonde et options de câble, et sont compatibles avec la famille Vaisala Indigo - une plate-forme d'instruments personnalisable conçue pour améliorer les mesures de processus.

Vous souhaitez découvrir comment Vaisala peut améliorer l'efficacité et la qualité de votre processus de fabrication de batteries ? Contactez-nous.

* Vaisala DMT143 est capable de mesurer la température du point de givre jusqu'à -70 °C, ce qui correspond à 2,6 µmol/mol ou 2,6 ppm(v).
 ** Vaisala DMT152 est capable de mesurer la température du point de givre jusqu'à -80 °C, ce qui correspond à 0,5 µmol/mol ou 0,5 ppm(v).